[发明专利]具有摩擦减小界面的机械离合器

说明书

本发明涉及具有摩擦减小界面的机械离合器。诸如齿式离合器的机械离合器包括多个滚珠或滚柱，其被置于托架内并且定位于从对置的驱动和从动元件延伸的对置的成组笔直切削的齿之间。滚珠或滚柱被定位于相邻的每对齿之间，使得扭矩载荷从第一或驱动元件上的齿通过滚珠或滚柱被传递到第二或从动元件上的相邻凸起或齿。通过具有内环和同心外环的托架将滚珠或滚柱保持就位。通过这种构造的离合器来实现即使在载荷下也显著减小的分离力。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年1月23日提交的美国临时专利申请序列号61/930,765的权益，其全部内容并入本文以供参考。

技术领域

本公开涉及具有摩擦减小界面的机械离合器，并且更具体地涉及具有改进离合器分离（特别在载荷情况下）的滚珠或滚柱界面的机械离合器，例如齿式离合器。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并且可能或可能不构成现有技术。

诸如齿式离合器的机械离合器是各种机械动力传动装置中的常见部件。虽然在需要能够同步和联接通常具有初始速度差的两个旋转元件的应用中利用摩擦离合器，不过在接合之前通常存在很小速度差或不存在速度差的应用中利用齿式离合器。大体而言，齿式离合器包含具有均匀地且圆形间隔开的凸起的第一旋转元件以及具有互补地布置的凹槽的第二同轴元件。凸起和凹槽也可以被定尺寸且设置成使得两种元件相同。此外，凸起和凹槽的某些边缘可以是倾斜的，使得被传递的扭矩趋向于实现并维持离合器元件的完全接合。

如许多工程上的折衷那样，在最小化动力传动期间自发分离的可能性的同时，凸起和凹槽上包括倾斜边缘也可使得离合器在载荷下难以有目的地分离。事实上，即使具有平坦（即平行于径向平面）的接合边缘的齿式离合器在承载相对大的扭矩载荷的情况下也难以分离，除非且直到减少或消除凸起和凹槽上的扭矩载荷。

因此，虽然齿式离合器提供了在可能需要很少或不需要外部机构来维持接合的动力传动部件之间的简单可选连接，但是在载荷下分离的难度需要离合器操作器非常坚固或者需要在分离前减少载荷或从离合器去除载荷。本发明提供第三种选择。

发明内容

本发明提供诸如齿式离合器的机械离合器，其具有多个滚珠或滚柱，所述多个滚珠或滚柱被置于托架内并且定位于对置成组的笔直切削或基本笔直切削的凸起或齿之间。滚珠或滚柱被定位于相邻每对凸起或齿之间，使得扭矩载荷从第一或驱动元件上的凸起或齿通过滚珠或滚柱传递到第二或从动元件上的相邻凸起或齿。通过具有内环和同心外环的托架将滚珠或滚柱保持就位。因此，扭矩通过接触元件被传递，在载荷下分离期间所述接触元件具有滚动接触而不是滑动接触。这减少了齿间摩擦，特别是在载荷下的齿间摩擦，从而显著减小了分离离合器所需的力。

因此，本发明的一方面是提供具有凸起或齿和被置于凸起或齿之间的滚珠或滚柱的机械离合器，所述凸起或齿具有用于传递扭矩的笔直或几乎笔直的表面。

本发明的另一方面是提供具有第一和第二元件的机械离合器，所述第一和第二元件具有凸起或齿以及被置于第一和第二元件的凸起或齿之间的滚珠或滚柱。

本发明的又一方面是提供具有第一和第二元件的机械离合器，所述第一和第二元件具有笔直切削的凸起或齿以及被置于第一和第二元件的凸起或齿之间的滚珠或滚柱。

本发明的又一方面是提供具有第一和第二元件的机械离合器，所述第一和第二元件具有笔直切削的凸起或齿以及被置于第一和第二元件的凸起或齿之间的托架内的滚珠或滚柱。

本发明的又一方面是提供具有第一和第二元件的机械离合器，所述第一和第二元件具有凸起或齿以及被置于第一和第二元件的凸起或齿之间的滚珠或滚柱，在通过离合器传递扭矩时该离合器可以被容易地分离。